package io.fredia.common.security;

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.GeneralSecurityException;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.Arrays;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import io.fredia.common.exception.ExceptionUtils;
import io.fredia.common.utils.EncodeUtil;


/**
 * 
 * @author : fredia
 * @email : trumpey@163.com
 * @since : 2017年11月16日
 * @version : v0.0.1
 */
public class Cryptos {

	   private static final String AES = "AES";
	    private static final String AES_CBC = "AES/CBC/PKCS5Padding";
	    private static final String HMACSHA1 = "HmacSHA1";

	    private static final String DEFAULT_URL_ENCODING = "UTF-8";
	    private static final int DEFAULT_HMACSHA1_KEYSIZE = 160; //RFC2401
	    private static final int DEFAULT_AES_KEYSIZE = 128;
	    private static final int DEFAULT_IVSIZE = 16;

	    private static final byte[] DEFAULT_KEY = new byte[]{-97,88,-94,9,70,-76,126,25,0,3,-20,113,108,28,69,125};

	    private static SecureRandom random = new SecureRandom();

	    //-- HMAC-SHA1 funciton --//
	    /**
	     * 使用HMAC-SHA1进行消息签名, 返回字节数组,长度为20字节.
	     *
	     * @param input 原始输入字符数组
	     * @param key HMAC-SHA1密钥
	     */
	    public static byte[] hmacSha1(byte[] input, byte[] key) {
	        try {
	            SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, HMACSHA1);
	            Mac mac = Mac.getInstance(HMACSHA1);
	            mac.init(secretKey);
	            return mac.doFinal(input);
	        } catch (GeneralSecurityException e) {
	            throw ExceptionUtils.unchecked(e);
	        }
	    }

	    /**
	     * 校验HMAC-SHA1签名是否正确.
	     *
	     * @param expected 已存在的签名
	     * @param input 原始输入字符串
	     * @param key 密钥
	     */
	    public static boolean isMacValid(byte[] expected, byte[] input, byte[] key) {
	        byte[] actual = hmacSha1(input, key);
	        return Arrays.equals(expected, actual);
	    }

	    /**
	     * 生成HMAC-SHA1密钥,返回字节数组,长度为160位(20字节).
	     * HMAC-SHA1算法对密钥无特殊要求, RFC2401建议最少长度为160位(20字节).
	     */
	    public static byte[] generateHmacSha1Key() {
	        try {
	            KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(HMACSHA1);
	            keyGenerator.init(DEFAULT_HMACSHA1_KEYSIZE);
	            SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
	            return secretKey.getEncoded();
	        } catch (GeneralSecurityException e) {
	            throw ExceptionUtils.unchecked(e);
	        }
	    }

	    //-- AES funciton --//

	    /**
	     * 使用AES加密原始字符串.
	     *
	     * @param input 原始输入字符数组
	     */
	    public static String aesEncrypt(String input) {
	        try {
	            return EncodeUtil.encodeHex(aesEncrypt(input.getBytes(DEFAULT_URL_ENCODING), DEFAULT_KEY));
	        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
	            return "";
	        }
	    }

	    /**
	     * 使用AES加密原始字符串.
	     *
	     * @param input 原始输入字符数组
	     * @param key 符合AES要求的密钥
	     */
	    public static String aesEncrypt(String input, String key) {
	        try {
	            return EncodeUtil.encodeHex(aesEncrypt(input.getBytes(DEFAULT_URL_ENCODING), EncodeUtil.decodeHex(key)));
	        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
	            return "";
	        }
	    }

	    /**
	     * 使用AES加密原始字符串.
	     *
	     * @param input 原始输入字符数组
	     * @param key 符合AES要求的密钥
	     */
	    public static byte[] aesEncrypt(byte[] input, byte[] key) {
	        return aes(input, key, Cipher.ENCRYPT_MODE);
	    }

	    /**
	     * 使用AES加密原始字符串.
	     *
	     * @param input 原始输入字符数组
	     * @param key 符合AES要求的密钥
	     * @param iv 初始向量
	     */
	    public static byte[] aesEncrypt(byte[] input, byte[] key, byte[] iv) {
	        return aes(input, key, iv, Cipher.ENCRYPT_MODE);
	    }

	    /**
	     * 使用AES解密字符串, 返回原始字符串.
	     *
	     * @param input Hex编码的加密字符串
	     */
	    public static String aesDecrypt(String input) {
	        try {
	            return new String(aesDecrypt(EncodeUtil.decodeHex(input), DEFAULT_KEY), DEFAULT_URL_ENCODING);
	        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
	            return "";
	        }
	    }

	    /**
	     * 使用AES解密字符串, 返回原始字符串.
	     *
	     * @param input Hex编码的加密字符串
	     * @param key 符合AES要求的密钥
	     */
	    public static String aesDecrypt(String input, String key) {
	        try {
	            return new String(aesDecrypt(EncodeUtil.decodeHex(input), EncodeUtil.decodeHex(key)), DEFAULT_URL_ENCODING);
	        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
	            return "";
	        }
	    }

	    /**
	     * 使用AES解密字符串, 返回原始字符串.
	     *
	     * @param input Hex编码的加密字符串
	     * @param key 符合AES要求的密钥
	     */
	    public static byte[] aesDecrypt(byte[] input, byte[] key) {
	        return aes(input, key, Cipher.DECRYPT_MODE);
	    }

	    /**
	     * 使用AES解密字符串, 返回原始字符串.
	     *
	     * @param input Hex编码的加密字符串
	     * @param key 符合AES要求的密钥
	     * @param iv 初始向量
	     */
	    public static byte[] aesDecrypt(byte[] input, byte[] key, byte[] iv) {
	        return aes(input, key, iv, Cipher.DECRYPT_MODE);
	    }

	    /**
	     * 使用AES加密或解密无编码的原始字节数组, 返回无编码的字节数组结果.
	     *
	     * @param input 原始字节数组
	     * @param key 符合AES要求的密钥
	     * @param mode Cipher.ENCRYPT_MODE 或 Cipher.DECRYPT_MODE
	     */
	    private static byte[] aes(byte[] input, byte[] key, int mode) {
	        try {
	            SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, AES);
	            Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES);
	            cipher.init(mode, secretKey);
	            return cipher.doFinal(input);
	        } catch (GeneralSecurityException e) {
	            throw ExceptionUtils.unchecked(e);
	        }
	    }

	    /**
	     * 使用AES加密或解密无编码的原始字节数组, 返回无编码的字节数组结果.
	     *
	     * @param input 原始字节数组
	     * @param key 符合AES要求的密钥
	     * @param iv 初始向量
	     * @param mode Cipher.ENCRYPT_MODE 或 Cipher.DECRYPT_MODE
	     */
	    private static byte[] aes(byte[] input, byte[] key, byte[] iv, int mode) {
	        try {
	            SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, AES);
	            IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(iv);
	            Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES_CBC);
	            cipher.init(mode, secretKey, ivSpec);
	            return cipher.doFinal(input);
	        } catch (GeneralSecurityException e) {
	            throw ExceptionUtils.unchecked(e);
	        }
	    }

	    /**
	     * 生成AES密钥,返回字节数组, 默认长度为128位(16字节).
	     */
	    public static String generateAesKeyString() {
	        return EncodeUtil.encodeHex(generateAesKey(DEFAULT_AES_KEYSIZE));
	    }

	    /**
	     * 生成AES密钥,返回字节数组, 默认长度为128位(16字节).
	     */
	    public static byte[] generateAesKey() {
	        return generateAesKey(DEFAULT_AES_KEYSIZE);
	    }

	    /**
	     * 生成AES密钥,可选长度为128,192,256位.
	     */
	    public static byte[] generateAesKey(int keysize) {
	        try {
	            KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(AES);
	            keyGenerator.init(keysize);
	            SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
	            return secretKey.getEncoded();
	        } catch (GeneralSecurityException e) {
	            throw ExceptionUtils.unchecked(e);
	        }
	    }

	    /**
	     * 生成随机向量,默认大小为cipher.getBlockSize(), 16字节.
	     */
	    public static byte[] generateIV() {
	        byte[] bytes = new byte[DEFAULT_IVSIZE];
	        random.nextBytes(bytes);
	        return bytes;
	    }
}
